题目内容
【题目】新型电饭锅采用“聪明火”技术，智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感，其简化电路如图甲所示．R1和R2均为电热丝，S、S1都闭合时为加热烧煮状态，S闭合、S1断开时为保温焖饭状态．煮饭时，把电饭锅接入220V电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示．求： 
（1）S和S1都闭合时电饭锅的电功率；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）这30min内电饭锅产生的热量．
【答案】
（1）解：S和S1都闭合时，电阻R1与R2并联；由乙图可知此时电流值Imax=3A，
则功率Pmax=UImax=220V×3A=660W；
答：S和S1都闭合时电饭锅的电功率为660W；
（2）解：开关S1断开时，电路中只有R1工作，由乙图可知通过R1的电流值I1=2A，
则根据并联电路的电流特点可知：电阻R1与R2并联时；I2=Imax﹣I1=3A﹣2A=1A，
根据欧姆定律得：R2= 
= 
=220Ω．
答：电热丝R2的阻值为220Ω；
（3）解：只有R1工作时功率P1=UI1=220V×2A=440W；
由乙图可知：t′=10min+（20min﹣15min）=15min=900s，
t″=（15min﹣10min）+（30min﹣20min）=15min=900s，
则Q′=W′=Pmaxt′=660W×900s=5.94×105J，
Q″=W″=P1t″=440W×900s=3.96×105J，
Q=Q′+Q″=5.94×105J+3.96×105J=9.9×105J．
答：这30min内电饭锅产生的热量为9.9×105J．
【解析】（1）S和S1都闭合时，电阻R1与R2并联；电路中电流最大，由乙图可知此时电流值，则利用P=UI求出功率；（2）开关S1断开时，电路中只有R1工作，由乙图可知通过R1的电流值，根据并联电路的电流特点可知通过R2工作时的电流值，然后根据欧姆定律即可求出R2的阻值．（3）利用P=UI求出只有R1工作时功率；由乙图可知：30min内两种情况下各自的工作时间，利用W=Pt分别求出两种情况下各自产生的热量，最后求其和即可．
【题目】小明观察发现家里轿车的前灯有好几组，且灯丝粗细不同，发光的亮度也不同，他猜想车灯的亮度可能与灯丝的粗细有关，于是他设计了模拟电路，并选择下列器材：电源、滑动变阻器、小灯泡（L1“2.5V 1.25W”、L2“2.5V 0.5W”各一只，代替轿车前灯）、电流表、电压表等进行实验来验证自己的猜想．
（1）按图甲连接电路时，应先将开关 ， 并将变阻器的滑片移至处． 
（2）闭合开关S，发现无论怎样移动变阻器的滑片，灯泡L1、L2均不亮，A、V1无示数，V2有示数，则电路出现的故障是 ．
（3）排出故障后，移动变阻器的滑片，分别读出电流表、电压表的示数，观察共记录灯泡发光情况，填入表一，当变阻器滑片移至某一位置时，电流表的示数如图乙所示，则电路中的电流为A，此时发现灯L2发光异常耀眼，原因是 ， 此时，他应该 ． 
（4）分析数据，可得结论：两灯串联，灯泡的灯丝越细，发光越 ．
（5）然后，小明按图丙所示设计连接电路进行实验，记录的实验数据及现象如表二，根据表二可得出结论：两灯并联时，灯泡的灯丝越细，发光越 ． 
表一：
灯泡L1 | 粗细 | 电压/V | 电流/A | 亮度 | 灯泡 | 粗细 | 电压/V | 电流/A | 亮度 |
粗 | 0.6 | 0.12 | 不发光 | 细 | 1.5 | 0.12 | 微亮 | ||
粗 | 0.8 | 0.16 | 微亮 | 细 | 2.0 | 0.16 | 不很亮 | ||
粗 | 1.0 | 0.20 | 微亮 | 细 | 2.5 | 0.20 | 较亮 | ||
粗 | 1.3 | 不很亮 | 细 | 3.25 | 异常耀眼 |
表二：
灯泡L1 | 粗细 | 电压/V | 电流/A | 亮度 | 灯泡 | 粗细 | 电压/V | 电流/A | 亮度 | |
粗 | 1.0 | 0.2 | 微亮 | 细 | 1.0 | 0.08 | 不发光 | |||
粗 | 1.5 | 0.3 | 不很亮 | 细 | 1.5 | 0.12 | 微亮 | |||
粗 | 2.0 | 0.4 | 较亮 | 细 | 2.0 | 0.16 | 不很亮 | |||
粗 | 2.5 | 0.5 | 明亮 | 细 | 2.5 | 0.20 | 较亮 |
（6）小明完成实验后有困惑，通过向爸爸请教，明白了轿车的同侧前灯是可以不同时工作的，在额定电压相同时，若想要更换更亮的轿车前灯，应选择灯丝较（选填“粗”或“细”）的灯泡．
